4-({4`-[(4``-ОКТИЛОКСИБЕНЗОИЛ)ОКСИ]БЕНЗОИЛ}ОКСИ)ФТАЛОДИНИТРИЛ Российский патент 2008 года по МПК C07C255/55 

Введение

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к получению нового производного 4-гидроксифталодинитрила как исходного соединения для синтеза тетра-4-({4'-[(4''-октилоксибензоил)окси]бензоил}окси)фталоцианина меди, растворимого в органических растворителях, который может быть использован в качестве жирорастворимого красителя для крашения восков, углеводородов, полимерных материалов и резины.

Уровень техники

Известен 4-гидроксифталодинитрил [О взаимодействии нитрита натрия с нитрилами ароматических нитрокислот / Устинов В.Д., Плахтинский В.В., Миронов Т.С., Рябухина Н.С. // Журн. Орган. химии. - 1979. - Т.15. - Вып.8. - С.1776].

Однако при использовании этого соединения в качестве исходного можно получить лишь тетра-4-гидроксифталоцианины, которые не обладают растворимостью в органических растворителях. Поэтому они не могут быть использованы в качестве жирорастворимых красителей.

Наиболее близким структурным аналогом заявляемого соединения является 4-октилоксифталодинитрил [Синтез и мезоморфные свойства алкоксибензоилпроизводных тетраамино(гидрокси)фталоцианинов меди / Тарарыкина Т.В., Майзлиш В.Е., Шапошников Г.П., Жарникова Н.В., Быкова В.В., Усольцева Н.В. // Жидкие кристаллы и их практическое использование. 2005. Вып.3-4 (13-14). С.22] формулы:

Однако при использовании этого соединения в качестве исходного можно получить тетра-[4-(4'-октилоксибензоил)окси]фталоцианин меди, который, хотя и является жирорастворимым красителем, но не позволяет получить насыщенный цвет и равномерность окрасок независимо от количества красителя.

Сущность изобретения

Изобретательская задача состояла в поиске нового соединения, являющегося производным 4-гидроксифталодинитрила, которое при использовании его в качестве исходного продукта дало бы возможность синтезировать тетра-4-({4'-[(4''-октилоксибензоил)окси]бензоил}окси)фталоцианин меди, обладающий свойствами жирорастворимого красителя для крашения углеводородов, восков, полимерных материалов и резины с получением насыщенного цвета и равномерной окраски.

Поставленная задача решена 4-({4'-[(4''-октилоксибензоил)окси]бензоил}окси)фталодинитрилом формулы:

Структура этого соединения доказана данными элементного анализа и ИК спектроскопии.

Так, в ИК спектре заявляемого соединения (фиг.1) можно выделить ряд полос поглощения, характерных для фталодинитрилов [Колебательные спектры динитрилов о-фталевых кислот / Родионова Г.Н., Боглаенкова Г.В., Михайленко С.А., Лукьянец Е.А. // Анилинокрасочная промышленность. М.: НИИТЭХИМ. - 1974. - Вып.1. С.5-7] и ацильных остатков [Дайер Д.Р. Приложения абсорбционной спектроскопии органических соединений. М.: Химия. 1970. С.43-48.].

Изобретение позволяет получить следующее преимущество.

Использование 4-({4'-[(4''-октилоксибензоил)окси]бензоил}окси)фталодинитрила в качестве исходного соединения дает возможность синтезировать тетра-4-({4'-[(4''-октилоксибензоил)окси]бензоил}окси)фталоцианин меди, являющийся жирорастворимым красителем, обладающим способностью окрашивать углеводороды, воски и полимерные материалы. При этом цвет получается насыщенным, а окраска равномерной.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Для реализации способа используют следующие вещества:

Тионилхлорид - 44,728-5 Aldrich (Merck Index 13,9423)

п-Гидроксибензойная кислота - ТУ 6-09-08-940-75

4-Октилоксибензойная кислота - ТУ 6-09-06-283-74

Способ реализуют в четыре стадии.

Стадия 1. Получение хлорангидрида 4-октилоксибензойной кислоты.

В колбу, снабженную термометром и обратным холодильником, помещают 0.50 г (2 ммоль) 4-октилоксибензойной кислоты, 0.28 мл (4 ммоль) тионилхлорида и реакционную массу нагревают до 40-50°С. Выдерживают при этой температуре до прекращения выделения пузырьков газа и отгоняют избыток тионилхлорида. Полученный хлорангидрид 4-октилоксибензойной кислоты без выделения используют на стадии 2 для o-ацилирования п-гидроксибензойной кислоты.

Стадия 2. Ацилирование п-гидроксибензойной кислоты хлорангидридом 4-октилоксибензойной кислоты.

В колбу, содержащую хлорангидрид 4-октилоксибензойной кислоты, помещают 0.28 г (2 ммоль) п-гидроксибензойной кислоты и несколько капель пиридина, нагревают до 80°С и выдерживают при этой температуре в течение 16 часов. Полученную реакционную массу выливают в воду и отфильтровывают образовавшийся осадок. Целевой продукт сушат в вакууме при 50°С.

Найдено, %: С - 74.2; Н - 8.0. C₁₉H₂₈O₄.

Вычислено, %: С - 74.6; Н - 7.4.

Выход: 0.67 г (90.2%).

Полученный продукт - 4-[(4'-октилоксибензоил)окси]бензойная кислота - твердое вещество белого цвета, растворимо в хлороформе.

Стадия 3. Получение хлорангидрида 4-[(4'-октилоксибензоил)окси]бензойной кислоты.

В колбу, снабженную термометром и обратным холодильником, помещают 0.56 г (1.5 ммоль) 4-[(4'-октилоксибензоил)окси]бензойной кислоты и 0.21 мл (3 ммоль) тионилхлорида. Реакционную массу нагревают до 40-50°С и выдерживают при этой температуре до прекращения выделения пузырьков газа, затем отгоняют избыток тионилхлорида и образовавшийся хлорангидрид 4-[(4'-октилоксибензоил)окси]бензойной кислоты без выделения используют на стадии 4 в реакции ацилирования 4-гидроксифталодинитрила.

Стадия 4. Ацилирование 4-гидроксифталодинитрила хлорангидридом 4-[(4'-октилоксибензоил)окси]бензойной кислоты.

В колбу с полученным хлорангидридом 4-[(4'-октилоксибензоил)окси]бензойной кислоты помещают 0.22 г (1.5 ммоль) 4-гидроксифталодинитрила и несколько капель пиридина. Температуру реакционной массы поднимают до 80°С и выдерживают с обратным холодильником в течение 14-16 часов. Полученную массу выливают на воду, отфильтровывают выпавший осадок и сушат в вакууме при 40°С. Первую экстракцию целевого продукта проводят хлороформом для удаления непрореагировавшего 4-гидроксифталодинитрила, а затем экстрагируют ацетоном.

Найдено, %: С - 71.0; Н - 5.9, N - 5.3. С₃₀Н₃₆O₅N₂.

Вычислено, %. С - 71.4; Н - 6.2, N - 5.6.

Выход: 0.64 г (85.7%).

ИК (KBr): 2235 (C≡N), 1738 (C=O),2935. 2857 (CH), 1259 (Ar-O-Alk) (фиг.1).

Полученный 4-({4'-[(4''-октилоксибензоил)окси]бензоил}окси)фталодинитрил - воскообразное вещество кремового цвета, растворимо в ацетоне, хлороформе, бензоле, не растворимо в воде.

Пример 1. Использование 4-({4'-[(4''-октилоксибензоил)окси]-бензоил}окси)фталодинитрила в качестве исходного соединения для синтеза медного комплекса тетра-4-({4'-[(4''-октилоксибензоил)окси]-бензоил}окси)фталоцианина.

В пробирку из кварцевого стекла помещают 0.50 г (1 ммоль) 4-({4'-[(4''-октилоксибензоил)окси]бензоил}окси)фталодинитрила и 0.06 г (0.3 ммоль) ацетата меди (II). Смесь нагревают до 170-180°С и выдерживают при этой температуре в течение 1,5 часов. Целевой продукт экстрагируют хлороформом. Дальнейшую очистку проводят методом колоночной хроматографии на окиси алюминия смесью хлороформ: метанол (4:1).

Найдено, %: С - 70.6; Н - 5.7, N - 5.2. C₁₂₀H₁₁₂O₂₀N₈Cu.

Вычислено, %. С - 71.3; Н - 5.5, N - 5.5.

Выход:0.40 г (19.6%).

ЭСП в хлороформе, λ_max, нм: 617,672 (фиг.2, кривая 1); в ДМФА, λ_max, нм: 615, 670 (фиг.2, кривая 2).

Полученный тетра-4-({4'-[(4''-октилоксибензоил)окси]бензоил}окси)фталоцианин меди - темно-синее вещество, обладает растворимостью в органических растворителях, таких как хлороформ, бензол, ДМФА.

Пример 2. Использование тетра-4-({4'-[(4''-октилоксибензоил)окси]бензоил}окси)фталоцианина меди в качестве жирорастворимого красителя для крашения парафина и полистирола.

Крашение парафина. 2 г парафина помещают в фарфоровую чашку и нагревают до расплавления, затем вливают раствор 5 мл хлороформа, в котором растворено 0.003 г тетра-4-({4'-[(4''-октилоксибензоил)окси] бензоил}окси)фталоцианина меди. Выдерживают при нагревании до полного удаления хлороформа и выливают полученную массу в форму.

Крашение полистирола. 0.1 г полистирола растворяют при нагревании в 1 мл бензола и добавляют 1 мл бензола, в котором растворено 0,002 г тетра-4-({4'-[(4''-октилоксибензоил)окси]бензоил}окси)фталоцианина меди. Раствор кипятят в течение 3 минут и полученную массу выливают в форму.

Крашение парафина и полистирола тетра-4-[(4'-октилоксибензоил)окси]фталоцианином меди (аналогом) проводили аналогично крашению этих объектов заявляемым соединением.

Изобретение относится к новому химическому соединению 4-({4'-[(4''-октилоксибензоил)окси]бензоил}окси)фталодинитрил, которое является исходным для синтеза тетра-4-({4'-[(4''-октилоксибензоил)окси]бензоил}окси)фталоцианина меди, являющегося жирорастворимым красителем для крашения углеводородов, восков, полимерных материалов и резины. 2 ил.

4-({4'-[(4''-октилоксибензоил)окси]бензоил}окси)фталодинитрил формулы